[发明专利]用于饱水软弱夹层带动孔压响应的振动台模型制备方法

摘要

本发明公开了一种用于饱水软弱夹层动孔压响应的振动台模型制备方法，其包括焊接不渗水模型箱和密封盖；模型箱的底板上焊接螺纹钢，并在模型箱内放置上与模型箱四周内侧壁接触的防水聚苯乙烯泡沫板；根据试验模型的结构与物理力学性质配置上硬层、下硬层及软弱夹层材料，在模型箱内浇注下硬层、软弱夹层和上硬层；上中下三层浇注过程中，在设定高度埋设若干孔隙水压传感器；对浇注好的试验模型养护设定时长，在保留或取出模型箱中两个侧面的防水聚苯乙烯泡沫板的情况下，在密封盖上安装气压表，连接饱水装置与进水管和连接管进行循环真空饱水处理；当气压表读数与上一次饱水后读数间差异小于等于设定值时，完成振动台模型的制备。

主权项

1.用于饱水软弱夹层带动孔压响应的振动台模型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用钢板焊接长方形的不渗水模型箱及用于密封模型箱的密封盖并在模型箱高于试验模型至少5cm的侧壁安装上用于抽真空的连接管及在模型箱底端侧壁安装上进水管；模型箱的底板内表面焊接多根并排的螺纹钢，并在模型箱内放置上与模型箱四周内侧壁接触的防水聚苯乙烯泡沫板；根据试验模型的结构与物理力学性质配置上硬层、下硬层及软弱夹层的材料，首先在模型箱内浇注下硬层；下硬层浇注完成后，在其进行刮毛处理后浇注软弱夹层，软弱夹层浇注完成后，在其进行刮毛处理后浇注上硬层，完成试验模型的浇注；上中下三层浇注过程中，在设定高度埋设若干孔隙水压传感器；对浇注好的试验模型养护设定时长，之后在保留或取出模型箱中两个侧面的防水聚苯乙烯泡沫板的情况下，在密封盖上安装用于采集模型箱内部气压的气压表，之后连接饱水装置与模型箱的进水管和连接管进行循环真空饱水处理；当气压表的读数与上一次读数间的差异小于等于设定值时，停止循环真空饱水处理，完成振动台模型的制备；所述模型箱的连接管和进水管上均安装有第一阀门；所述饱水装置包括储水箱和真空泵，所述储水箱上端开设有与真空泵连接的抽真空管，所述储水箱底端侧壁上安装有出水管，所述抽真空管、出水管和储水箱上的进水口上均安装有第二阀门；连接饱水装置与模型箱的进水管和连接管进行循环真空饱水处理进一步包括：S1将储水箱与模型箱的底面放置在同一平面上，之后连接真空泵与连接管及进水管与出水管，关闭出水管上的第二阀门；S2向储水箱内注水，直至储水箱内的水位高度高于模型箱中的试验模型至少5cm，关闭进水口上的第二阀门；S3开启连接管上的第一阀门和抽真空管上的第二阀门及真空泵，对模型箱持续抽真空4‑5h，关闭连接管上的第一阀门和抽真空管上的第二阀门及真空泵，并开启进水口的第二阀门；S4开启出水管上的第二阀门及进水管上的第一阀门，待模型箱内的水没过试验模型2cm时，关闭出水管上的第二阀门及进水管上的第一阀门；S5开启真空泵及连接管上的第一阀门，抽真空0.5h，静止饱水1h，读取气压表的读数；S6当气压表的读数与上一次的读数间的差异大于设定值时，返回步骤S4；当气压表的读数与上一次的读数间的差异小于等于设定值，停止循环真空饱水处理；所述上硬层和下硬层的原材料相同；所述上硬层和下硬层的质量配比如下：重晶石粉：40目石英砂：纳米水泥：铁粉：水：甘油＝37.5：37.5：7：18：11.48：2.3；所述软弱夹层质量配比如下：按重量份计，骨料80份和胶结剂20份；骨料包括：60目石英砂：100目石英砂：200目石英砂：膨润土＝40：44：13：3；胶结剂为0.8‑1.5wt％的高分子聚合物溶液，高分子聚合物溶液包括浓度为3～7wt％羟乙基纤维素的水溶液、1～3wt％聚丙烯酸钠的水溶液、1～3wt％聚乙二醇水溶液。